专利名称：喷墨打印机的喷墨头及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种喷墨打印机的喷墨头及其制造方法，喷墨头的制造方法特是利用光蚀刻方式于薄膜上形成喷墨孔，以使制程简化。
传统的热气泡(Thermal Bubble)式喷墨头是利用加热装置产生高温，将位于加热装置上的墨水腔的墨水瞬间热产生气泡，藉由气泡的压力将墨水由喷墨头的喷墨孔推出，并使墨滴附着于所要印制的底材(如纸张)上。然而，为了使加热所产生的气泡能将其所产生的压力充分地用来将墨水挤出并形成墨滴，因此，喷墨头必须将墨水局限于其内的墨水腔内，使墨水沿着特定的喷墨孔喷出。
另一种压电(Piezo)式喷墨头是利用压电材料驱动方式达到喷墨作用，即利用电极的改变通过薄膜施压于墨水，使该点的墨水经由喷嘴喷出，并附着于待印制的基材上。
现有的一种热气泡式喷墨打印机的喷墨匣装置，请参阅图l，其包括一墨水腔10及喷墨头12，墨水腔10内的墨水可流经喷墨头12内，藉由喷墨头12将墨水喷出于印制底材上。请参阅图2，喷墨头12包括有一形成有多个喷嘴装置(本实施例中为加热装置14)的微控制装置16，一感光高分子薄膜(厚膜光阻)18形成于微控制装置16上，其相对于微控制装置16的加热装置14上方以光蚀刻(曝光显影)的方式形成墨水腔20，使墨水可流入墨水腔20内，喷墨孔22是以电铸成形方式形成喷孔片24，再将喷孔片24以精密对位方式贴合于厚膜光阻18上。在组装时，必需很精确地以精密对位方式将喷孔片24上的喷墨孔22分别与感光高分子薄膜18上的墨水腔20对准，使墨水腔20内经加热装置加热的墨水由喷墨孔22喷出。因此，此种制程的成本相当高，包括精密对位所需的机具费用，且若对位组装及贴合不良将会降低产品的制造合格率。
另一种热气泡式喷墨打印机的喷墨头装置，如美国专利5537，133号，请参阅图3，其喷墨头30装置包括有一形成有多个喷嘴装置(本实施例中为加热装置32)的微控制装置34，一感光高分子薄膜(厚膜光阻)35形成于微控制装置34上，且以光蚀刻(曝光显影)方式于每一加热装置32上方形成墨水腔36，于软性胶带(TAB)38上以激光方式形成喷墨孔39，再以精密对位方式将软性胶带38贴合于微装置34上，使喷墨孔39与墨水腔36相叠合成为容置墨水的墨水槽。然而，以激光打孔方式于软性胶带38上形成喷墨孔39，其设备费用相当昂贵，将使整个喷墨头的制造成本大幅提高，且其亦存在有精密对位及组装不良所产生产品合格率降低的问题。
本发明的主要目的在于提供一种制程简化的喷墨头的制造方法。
本发明的又一目的在于提供一种便于制造的喷墨头，其具有精密对位及贴合准确的特点。
为达到上述目的本发明采取如下措施；本发明的一种喷墨打印机的喷墨头，包括一设有至少二个喷嘴装置的微控制装置；一第一层薄膜形成于微控制装置上方，相对于微控制装置的每一喷嘴装置位置形成有容置墨水的墨水腔；一第二层感光高分子薄膜形成于第一层薄膜上方，其上相对于第一层薄膜的墨水腔位置处以光蚀刻方式形成有喷墨孔；一信号输入装置，其一端连接打印机的信号输出端，另一端连接微控制装置；第一层薄膜的墨水腔与第二层感光高分子薄膜的喷墨孔间形成一墨水槽。
本发明的一种喷墨打印机喷墨头的制造方法，其特征在于，包括下列步骤a、形成一具有至少二个喷嘴装置的微控制装置b、在微控制装置上形成一具有至少二个墨水腔的第一层薄膜；c、在第一层薄膜上形成一第二层感光高分子薄膜，在第二层感光高分子薄膜上相对于第一层薄膜的墨水腔位置，以光蚀刻方式形成喷墨孔；d、将该微控制装置与一信号输入装置连接，藉由打印机的信号传递至信号输入装置上，微控制装置上的喷嘴装置接受信号将墨水腔内的墨水喷出。
配合附图及实施例对本发明的装置及方法详细说明如下
图1现有打印机的喷墨匣的立体图。
图2图1中喷墨头的放大剖视图。
图3另一现有喷墨头的放大剖视图。
图4本发明喷墨打印机的喷墨头立体图。
图5本发明喷墨打印机喷墨头的制造方法流程图。
图6本发明喷墨打印机的喷墨头的放大剖视图。
图7本发明喷墨打印机的喷墨头的另一实施例示意图。
图8本发明喷墨打印机的喷墨头再一实施例示意图。
请参阅图4，其为本发明的一实施例，其中，喷墨头4设于喷墨夹7的一端，包括有一信号输入装置(TAB)70，其一端连接打印机的信号输出端，另一端连接微控制装置上(本实施例中为IC晶片)，用以将打印机上的信号传送到喷墨头4的微控制装置上，使喷墨头得以接受信号而动作。
请参阅图5，其为本发明打印机的喷墨头制造方法的流程图，步骤40于一底材上以半导体制程方式形成电路，而形成为一微控制装置50，且其上形成有多个喷嘴装置53，其可为加热装置将墨水加热汽化产生气泡，使墨水喷出，或压电材料利用电极的改变通过薄膜施压于墨水，使该点的墨水经由喷墨孔喷出，如图6所示；因此，打印机上的信号藉由信号输入装置传送至微控制装置50上以控制喷嘴装置将墨水喷出。
步骤41于微控制装置50的电路(本实施例为IC晶片)上形成一第一层薄膜54，第一层薄膜54可为感光高分子薄膜，厚度约为40一50μm，于第一层感光高分子薄膜54上以光蚀刻(曝光显影)方式相对于IC晶片50上每一个喷嘴装置52的上方形成凹陷的墨水腔56，使墨水可流经墨水腔56内，藉由IC晶片50的电路将信号传送至喷嘴装置52，使墨水腔56内的墨水得以喷出于待印制的基材上。步骤42于第一层薄膜54上方形成一第二层感光高分子薄膜58，于第二层感光高分子薄膜58上以光蚀刻方式相对于第一层薄膜54的每一个墨水腔56上方形成喷墨孔60，使墨水腔56与喷墨孔60间形成容置墨水的墨水槽。本发明的喷墨孔60以曝光显影方式形成，可精确对准第一层薄膜54的墨水腔56，因而，可减化现有墨水腔56与喷墨孔60组装时，必须精密对位与贴合的制程，可有效提高产品合格率。再者，本制程，可节省电铸成形或激光加工打孔及精密对位等机具设备，可大大降低产品的制造成本。
步骤43，另外，于第二层感光高分子薄膜58形成于第一层感光高分子薄膜54上后，在未进行光蚀刻形成喷墨孔60前，可另形覆盖一结构更强的第三层感光高分子薄膜62，用以保护第二层感光高分子薄膜58，而后再以光蚀刻方式同时于第二层感光高分子薄膜58及第三层感光高分子薄膜62上形成喷墨孔60。
在本实施例中，第一、二、三层感光高分子薄膜54、58、62可为厚膜光阻。
请参阅图6，其为本发明喷墨打印机的喷墨头装置的放大剖视图，该喷墨头包括有一设有多个喷嘴装置52的微控制装置50(本实施例为IC晶片)，IC晶片50上的电路可控制喷嘴装置52，将墨水由喷墨孔60喷出。
第一层薄膜54可为感光高分子的厚膜光阻，其工约为30-40μm，其形成于微控制装置50的上方，其上相对于微控制装置50的喷嘴装置52上方位置形成有墨水腔56。
第二层感光高分子薄膜58亦可为厚膜光阻，厚度约为30-40μm，其形成于第一层薄膜54上方，其上相对一层薄膜54的每一墨水腔56位置的上方以光蚀刻方式形成有喷墨孔60。
第一层薄膜54的墨水腔56与第二层感光高分子薄膜58的喷墨孔60间形成一墨水槽，使墨水槽内的墨水经喷嘴装置52驱动后，藉将墨水由喷墨孔60喷出，使墨滴附着于待印制的基材上。
另外，本发明亦可于第二层感光高分子薄膜54上方形成一结构强度较强的第三层感光高分子薄膜62，以保护第二层感光高分子薄膜58。而喷墨孔60则藉由光蚀刻方式相对于第一层薄膜50的墨水槽56位置同时形成于第二、三层感光高分子薄膜58、62上，以保护第二层感光高分子薄膜58。
-信号输入装置的一端连接于打印机的信号输出端，另一端则与微控制装置连接，藉以传递信号并控制微控制装置动作。
请参阅图7，其表示本发明的一实施例，其中第二层感光高分薄膜58可以二次以上光蚀刻方式形成上层口径较下层口径为小的喷墨孔60，使墨水腔内的墨水更为顺利的由喷墨孔60喷出。
请参阅图8，其表示本发明的另一实施例的制造方法，其形成一具有多个喷嘴装置52的微控制装置50(本实施例为IC晶片)。于微控制装置50上形成一具有多个墨水腔的第一层薄膜54；于第一层薄膜54上方形成一第二层薄膜70，在第二层薄膜70上方形成一第三层感光高分子薄膜72，于第三层感光高分子薄膜72上以光蚀刻方式相对于第一层薄膜54的墨水腔56位置形成显影孔洞74，再以干蚀刻方式透过显影孔洞74于第二层薄膜70上形成喷墨孔76；而后，将微控制装置50与一信号输入装置连接，藉由打印机的信号传递至信号输入装置上，使微控制装置的喷嘴装置接受信号，将墨水腔内的墨水由喷墨孔76喷出；最后可将第三层感光高分子薄膜72除去。
第一层薄膜54的墨水腔56与第二层薄膜70的喷墨孔76间形成一完整的墨水槽，使墨水槽内的墨水经微控制装置上的喷嘴装置52接收信号后，将墨水腔56内的墨水由第二层薄膜70上的喷墨孔76喷出，使墨滴附着于所欲印制的基材上。
本发明的实施例的喷墨头装置，包括有一具有多个喷嘴装置52的微控制装置50；一第一层薄膜54形成于微控制装置50上，其可为感光高分子薄膜，因而可于其上相对于每一喷嘴装置52上方以光蚀刻方式形成有墨水腔56；一第二层薄膜70形成于第一层薄膜54上方；一第三层感光高分子薄膜72形成于第二层薄膜70上方，其上以光蚀刻方式相对于第一层薄膜54的墨水腔56位置形成显影孔洞74，再以干蚀刻方式透过显影孔洞74于第二层薄膜70上形成喷墨孔76；一信号输入装置连接于IC晶片50上，藉由打印机的信号传递至该信号输入装置上，使微控制装置50的喷嘴装置52接受信号将墨水腔56内的墨水由喷墨孔60喷出。
与现有技术相比，本发明具有如下效果藉上述可知，本发明利用光蚀刻方式在感光高分子薄膜上形成喷墨孔，其可简化现有喷墨头必须精密对位及激光或电铸形成喷墨孔的制造流程，因而可节省其机具设备的支出；再者，藉由光蚀刻方式于厚模光阻上形成喷墨孔，可有效的自动进行精密对位，这样就提高了喷墨头的制造合格率，而改进了现有喷墨头制造合格率低的缺点。
本发明的喷墨打印机的喷墨头的制造方法，更为方便，可节省设备机具的成本支出，更可提高产品的制作合格率。
以上叙述是借较佳实施例来说明本发明的结构特征，并非用于限制本发明的保护范围。
权利要求
1.一种喷墨打印机的喷墨头，其特征在于，喷墨头上设有墨水腔，墨水腔的上方形成喷墨孔，喷墨孔精密对准墨水腔。
2.根据权利要求1所述的喷墨头，其特征在于，所述墨水腔以光蚀刻方式形成。
3.根据权利要求1所述的喷墨头，其特征在于，所述喷墨头上设有具至少二个喷嘴装置的微控制装置，所述墨水腔形成在每一喷嘴装置上方。
4.根据权利要求1所述的喷墨头，其特征在于，所述喷墨孔形成在感光高分子薄膜上。
5.一种喷墨打印机喷墨头的制造方法，其特征在于，包括下列步骤a、形成一具有至少二个喷嘴装置的微控制装置；b、在微控制装置上形成一具有至少二个墨水腔的第一层薄膜；c、在第一层薄膜上形成一第二层感光高分子薄膜，在第二层感光高分子薄膜上相对于第一层薄膜的墨水腔位置，以光蚀刻方式形成喷墨孔；d、将该微控制装置与一信号输入装置连接，藉由打印机的信号传递至信号输入装置上，微控制装置上的喷嘴装置接受信号将墨水腔内的墨水喷出。
6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述喷嘴装置为加热装置，利用加热装置加热墨水腔内的墨水，使墨水产生加热汽化产生汽泡后，由第二层薄膜上的喷墨孔喷出。
7.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述喷嘴装置以电压材料作为驱动装置，利用电极的改变透过薄膜施压于墨水，使墨水由喷墨孔喷出。
8.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述步骤b中，第一层薄膜为感光高分子薄膜，而以光蚀刻方式在喷嘴装置上方形成墨水腔。
9.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述信号输入装置设于一软性电路板上，软性电路板一端连接于打印机的一信号输出端，一端连接微控制装置。
10.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述步骤c，所述第二层感光高分子薄膜形成在第一层薄膜上后，在第二层高分子薄膜上形成一第三层感光高分子薄膜，以保护第二层感光高分子薄膜，再于第二、三层感光高分子薄膜上相对于第一层薄膜的墨水腔位置，以光蚀刻方式形成所述喷墨孔。
11.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述喷墨孔可以至少一个光蚀刻步骤形成相互重叠且不同口径的喷墨孔，上层的喷墨孔口径较下层的喷墨孔口径小。
12.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述第一、二层感光高分子薄膜为厚膜光阻。
13.一种喷墨打印机的喷墨头，包括一设有至少二个喷嘴装置的微控制装置；一第一层薄膜形成于微控制装置上方，相对于微控制装置的每一喷嘴装置位置形成有容置墨水的墨水腔；一第二层感光高分子薄膜形成于第一层薄膜上方，其上相对于第一层薄膜的墨水腔位置处以光蚀刻方式形成有喷墨孔；一信号输入装置，其一端连接打印机的信号输出端，另一端连接微控制装置；第一层薄膜的墨水腔与第二层感光高分子薄膜的喷墨孔间形成一墨水槽。
14.根据权利要求13所述的喷墨头，其特征在于，所述第一层薄膜为感光高分子薄膜，而以光蚀刻方式形成所述墨水腔。
15.根据权利要求13所述的喷墨头，其特征在于，还包括一第三层感光高分子薄膜，其形成在第二层感光高分子薄膜上，用以保护第二层感光高分子薄膜，且第二、三层感光高分子薄膜以光蚀刻方式在第一层薄膜的墨水腔位置形成喷墨孔。
16.根据权利要求15所述的喷墨头，其特征在于，所述第三层感光高分子薄膜较第二层感光高分子薄膜的结构强度为强。
17.根据权利要求13或16所述的喷墨头，其特征在于，所述第一、二、三层薄膜为厚膜光阻。
18.根据权利要求13所述的喷墨头，其特征在于，所述第二层感光高分子薄膜以二个以上光蚀刻制程形成喷墨孔，喷墨孔上方的口径较下方口径小。
19.一种喷墨打印机喷墨头的制造方法，其特征在于，包括下步骤a、形成一具有至少二个喷嘴装置的微控制装置；b、在微控制装置上形成一具有至少二个墨水腔的第一层薄膜；c、在第一层薄膜上方形成一第二层薄膜，在第二层薄膜上方形成一第三层感光高分子薄膜，其上以光蚀刻方式相对于第一层薄膜的墨水腔位置形成显影孔洞，再以干蚀刻方式透过显影孔洞于第二层薄膜上形成喷墨孔；d、将微控制装置与一信号输入装置连接，由打印机的传递待打印信号至信号输入装置上，微控制装置的喷嘴接受信将墨水腔内的墨水由喷墨孔喷出。
20.根据权利要求19所述的制造方法，其特征在于，所述喷嘴装置为加热装置，利用加热装置加热墨水腔内的墨水，使墨水产生加热汽化产生汽泡后，由第二层薄膜上的喷墨孔喷出。
21.根据权利要求19所述的制造方法，其特征在于，所述加热装置以压电材料作为驱动装置，利用电极的改变透过薄膜施压于墨水，使墨水由喷墨孔喷出。
22.根据权利要求19所述的制造方法，其特征在于，所述步骤b中，第一层薄膜为感光高分子薄膜，而以光蚀刻方式于微控制装置上方形成墨水腔。
23.根据权利要求19所述的制造方法，其特征在于，所述信号输入装置设于一软性胶带上，软性胶带的一端连接于打印机的信号输出端，另一端连接微控制装置。
24.一种喷墨打印机的喷墨头，其特征在于，包括一具有至少二个喷嘴装置的微控制装置；一第一层薄膜，其形成在微控制装置上，每一喷嘴装置上方形成有墨水腔；一第二层薄膜形成于第一层薄膜上方；一第三层感光高分子薄膜形成于第二层薄膜上方，其上以光蚀刻方式相对于第一层薄膜的墨水腔位置形成显影孔洞，再以干蚀刻方式透过访显影孔洞于第二层薄膜上形成喷墨孔；一信号输入装置，其连接微控制装置，由打印机传递待打印信号至信号输入装置上。
25.根据权利要求24所述的喷墨打印机的喷墨头，其特征在于，所述喷嘴装置为加热装置，利用加热装置加热墨水腔内的墨水，使墨水产生加热汽化产生汽泡后，由所述第二层薄膜上的喷墨孔喷出。
26.根据权利要求24所述的喷墨打印机的喷墨头，其特征在于，所述喷嘴装置以压电材料作为驱动装置，利用电极的改变透过薄膜施压于墨水，使墨水由喷墨孔喷出。
27.根据权利要求24所述的喷墨打印机的喷墨头，其特征在于，所述第一层薄膜为感光高分子薄膜，以光蚀刻方式于喷嘴装置上方形成至少二个墨水腔。
全文摘要
一种喷墨打印机的喷墨头及其制造方法;喷墨头包括带喷嘴装置的微控制装置,微控制装置上形成第一、二层薄膜,第一层薄膜上形成墨水腔,第二层薄膜上形成喷墨孔,墨水经由喷墨孔喷于待打印基材上;本制造方法包括步骤:a、形成微控制装置;b、在微控制装置上形成具有墨水腔的第一层薄膜;c、在第一层薄膜上形成第二感光高分子薄膜,在第二薄膜上形成喷墨孔;d、 将微控制装置与打印机连接,控制墨水喷出。本喷墨头制造流程简单、成本低。
文档编号B41J2/135GK1280060SQ99109759
公开日2001年1月17日 申请日期1999年7月12日 优先权日1999年7月12日
发明者林振华, 杨明勋, 杨长谋, 吴志成 申请人:威硕科技股份有限公司